钛是钢与合金中重要的合金元素。钛的密度为4.-4.克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍，但强度位于金属之首。钛的熔点±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点±20℃，汽化潜热.5-.5千卡/克原子，临界温度℃，临界压力大气压。钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。在25℃时钛的热容为0.卡/克原子·度，热焓卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.。
钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但收缩强度低（即收缩时产生的力度），不宜作结构材料。钛中杂质的存在对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
钛的性能：强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性摸量小。
强度高：是铝合金的1.3倍，镁合金的1.6倍，不锈钢的3.5倍，金属材料中的冠军。钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60%，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度，因此钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、韧性好、质轻的零、部件、在飞机发动机结构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
热强度高：使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度，可在-°C的温度下长期工作。
抗蚀性好：耐酸、耐碱、耐大气腐蚀，对点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其他抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，对碱，氯化物，氯的有机物品，硝酸，硫酸等有优良的抗腐蚀能力，但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
低温性能好：间隙元素极低的钛合金TA7，在-℃下还能保持一定的塑性。钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能，低温性能好，间隙元素极低的钛合金，如TA7，在－°C下还能保持一定的塑性，因此，钛合金业是一种重要的低温结构材料。
化学活性大：高温时化学活性很高，轻易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层。钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用会形成TiN硬质表层。在°C以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1-0.15mm，硬化程度为20%·30%。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生的黏附现象。
导热系数小、弹性摸量小：钛的导热系数λ=15.2W/（M,K)约为镍的1/4，铁的5/1，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%，钛合金的弹性摸量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切割时加工表面的回弹量大，约为不锈钢的2·3倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、黏附、粘结磨损。